SU406285A1 - Способ управления электроприводом постоянного тока - Google Patents

Description

1

Изобретенне относитс  к области систем автоматического унравленн  электроприводом посто нного тока и может примен тьс  во многих отрасл х промышленности дл  приводов , управл емых но принципу носледовательной коррекции контуров регулировани  скорости и  корного тока двигател .

Известен способ управлени  электроприводом посто нного тока, выполненным по системе подчиненного регулированн  с последовательной коррекцией контуров регулировани  тока и скорости двигател , путем подачи на вход регул тора тока сигнала производной тока при управл ющем и возмущающем воздействи х .

Недостатком известного способа управлени  электроприводом посто нного тока  вл етс  некачественный нереходный процесс скорости при возмущающем воздействии, а также  корного тока нри работе привода иа унор или при разгоне со статическим момептом . Известные методы ликвидации этих недостатков привод т к сложным регул торам  корного тока и задатчикам интенсивности скорости двигател  с нелинейной характеристикой .

По предлагаемому способу с целью улучщени  динамики привода дополнительно на вход регул тора скорости подают сигнал производной напр жени  задани  и при равенст1:С пулю э. д. с. двигател  сигналы производной тока и производной напр жени  задани  устран ют.

Точна  нередаточна  функци  корректирующих звеньев но возмущению имеет следующий вид:

а)дл  статической системы

. 27-п (рТ„ -Ь 1) р2Т„ (рГ|, -f 1) 1

Гм (рГэ + 1)

б)дл  астатической системы

/ 87 8 г„ (рт„ -г 1) , (р Г,, Ч-1) -: 1:

1 +

/TCPT -f IXpSTn-f 1) где:

Т„ - мала  посто нна  времени токового

контура; Т„ - электромеханическа  посто нна 

времени;

Тэ - носто нна  времени  корной цени; р - оператор Лапласа. Точна  передаточпа  фупкци  корректиующих звеньев по управленню имеет следуюий вид:

а)дл  статической системы

р2Гп irnCpT-n-f 1)

1 + Тм (рТ + 1)

б)дл  астатической системы

p28rf,.8r,,(prn-f 1)

1 +

ТЛ/ ТэЧ-ЛСрВГп-Ц)

На чертеже приведена структурна  ехема системы регулировани  скорости двигател  носто нного тока.

Система подчинениого регулировани  скорости двигател  иосто нного тока включает в себ  объект регулировани  - двигатель носто нного тока независимого возбхжденн , модель которого состоит из носледовательно включенных аиернодического / и интегрального 2 звеньев, охваченных отрицательной обратной св зью по э. д. с. 5; контур регулировани   корного тока двигател , состо ш,ий из объекта регулировани  ио нознции У, нреобразовател  4, рег Л тора тока 5, датчика тока 6, логического элемента 7, корректируюгцего звеиа но возмугцению 8 Koirryp регхлироваии  скорости врагценп  двигател ; состо щий из объекта регулировани  в виде контура регулировани   корного тока но нозиции 2, регул тора скорости 5, датчика скоростн 10, корректирующего звена ио т1равленню //, логического элемента /, задатчнка интеисивности 13, датчика э. д. с. 14.

При управл ющем воздействии скачкообразный сигнал фазовыир мительиого устройства преобразуетс  задатчиком интенсивности 13 в линейно нарастающий (уменьщающийс ) сигиал, программирующий измеиение во времеии скорости вращени  двигател . В зависимости от режима работы ирнвода логические элемеиты 7 и 12 либо включают (э. д. с. двигател  не равна нулю), либо отключают соответствеиио корректирующие звень  8 и // (э. д. с. двигател  равиа иулю).

Привод работает в двух режимах.

Первый р е ж и м. При работе привода ia упор (либо при разгоне со статическим моментом до момента равенства тока  кор  статическому току) э. д. с. двигател  равна нулю, датчик э. д. с. 14 нодает сигнал на логические элементы 7 и 12 дл  отключени  корректирующих звеньев 8 и 11. Сигнал задатчика И1ггенсивности 13, линейно измен ющийс  во времени, подаетс  на регул тор скорости 9, так как обратна  св зь но скорости отключена .

Пастройка регул торов, тока 5 и скорости 9 во всех случа х принимаетс  без учета внутренней обратной св зи но э. д. с. двигател  3 и объекте регулировани , а также корректирующих звеньев 8 и 1J.

Па регул тор тока 5 иодаетс  разность двух сигналов: задающего от регул тора скорости 9 и жесткой обратиой св зи по току двигател  с датчика тока 6. Регул тор тока 5 нодает сигнал на преобразователь такой формы, чтобы обеспечить оптимальное поведение  корного тока / во времени. Так как в этом случае система регулировани  симметрична но отнощеиию к управл ющему (f/зад) и возмущающему (/„) воздействи  м то и нрн нриложеиии статического момента имеет

место также оитимальиое новедение  корного тока /.

Второй ре ж и м. При разгоие привода вхолостую (либо при приложении нагрузки)

э. д. с. двигател  ие равна нулю, датчик э. д. с. J4 подает сигналы па логические элемеиты 7 и 12 дл  включени  корректирующих звеньев 8 н 11. На регул тор скорости 9 нодаетс  разность двух сигналов: задающего от корректирующего звена ио унравлению // и обратной св зи по скорости вращени  двигател  - от датчика скорости 10. Регул тор скорости 9 нодает в контур регулировани   корного тока онтимизироваииый но возмущающему воздейетвию сигиал такой формы, чтобы обеспечивалс  оптимальный переходной процесс по скорости. Заданием дл  регул тора тока 5  вл етс  разность двух сигналов: задающего от регул тора скорости 5 и обратной св зи по  корному току от корректирующего звеиа 5. В этом случае переходной процесс  корного тока аналогичен переходному ироцессу  кориого тока в нервом режиме работы привода, так как новедение системы

регулировани  при включеиных корректирующих звень х и наличии внутренней обратной св зи ио э. д. с. двигател  эквивалентно новедению системы регулировани  без виутренней обратиой св зи но э. д. с. двигател  и корректирующих звеиьев 8 и 11.

Так как при наличии внутренней обратиой св зи ио э. д. с. двигател  системы регулироваии  не симметрична по уиравл ющему и возмущающему воздействи м, то при приложеини статистического момента работает только одно корректирующее звено 8, которое обеспечивает онтимальиый переходной процесс  кор  тока и скорости двигател . Использование нредлагаемого способа регулированн  скорости двигател  посто нного тока исключает необходимость ирименени  сложного регул тора тока  кор  двигател , состо щего, как нравило, из двух усилителей носто нного тока, а также задатчика интеисивности скорости двигател  с нелинейной характеристикой.

Предмет изобретени 

Способ унравлени  электроприводом посто нного тока, выполненным но системе нодчиненного регулировани  с последовательной коррекцией контуров регулировани  тока и скорости двигател , нутем подачи на вход регул тора тока сигиала нроизводной тока нри унравл ющем и возмущающем воздействи х, отличающийс  тем, что, с целью улучщени  динамики -привода, дополнительно на вход регул тора скорости подают сигнал пронзводной напр жени  задани  и при равенстве нулю э. д. с. двигател  сигналы ироизводной тока и производной напр жени  задани  устран ют .